RANCANG BANGUN SISTEM DETEKSI BENSIN CAMPURAN MENGGUNAKAN LED DAN FOTODIODA SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian perasyaratan mencapai drajat Sarjana S-1 Program Studi Fisika
Oleh : ZAENAL ARIFIN 08620015
Kepada
PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2013 i
Universilos lslom Negeri Sunon Kolijogo t\
.ffi
FM-UTNSK-BM-05-07/ R0
PENGESAHAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR Nomor : UIN.02/D.ST/PP.0L.1 I 3250 I 2013
Skripsi/Tugas Akhir dengan ;udul
Rancang Bangun Sistem
Deteksi
Bensin
Menggunakan LED dan Fotodioda
Yang dipersiapkan dan disusun oleh Nama
Zaenal Arifin
NIM
08620015
Telah dimunaqasyahkan Nilai Munaqasyah
20t3
Dan dinyatakan telah
dan
'iilit+rliirrr*
Retno Rah
NIP.19821116
UIN Sunan Kalijaga ins dan Teknologi
'i:! t
.::: j -,r *1 Ii
kx
rji, M,A, Ph,D
98603 1 002
M.Si
12006
Canrpuran
,:t i', Universitas Islam
Negeri Sunan
Kalijaga
tf,df
ip: ssr L;d efl',{fl
FM-UINSK-BM-OA03/RO
SURAT PERSETUJUAN SKRIPSIITTIGAS AKHIR
Hal
: Persetujuan Skripsi
Lamp
:-
Kepada
Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kahj aga Y o gy akarta di Yogyakarta As
s
alamu' alaikum wr. wb. Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk dan mengoreksi serta mengadakan
perbaikan seperlunya, maka kami selaku pembimbing berpendapat bahwa skripsi Saudara:
Arifin
Nama
; Zaenal
NIM
:08620015 : Rancang
Judul Skripsi
Bangun Sistem Deteksi Bensin Campuran
Menggunakan LED dan Fotodioda sudatr dapat diajukan kembali kepada Program
Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Strata Satu dalam Fisikq atas perhatiamyakami ucapkan terimakasih Dengan ini kami mengharap agar skripsiltugas akhir Saudara tersebut segera dimunaqsyahkan. Atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih. Was s alamu'
di atas dapat
alaihtm wr. wb. Yogyakarta, 7 Ol
gung Rakhmadi, M.Sc 1 97805 1 -2005501 - 1 -003
111
Sarjana
PERNYATAAN KEASI,IAN SKRIPSI
Ya.ng hcrtanela taog?*
rli barvah ini
:
Arifin
Nama
T,aenal
lqlirn
0852t)015
Program Studi
FISIKA
l"rL,rlie*
(' :-, \riiIt\
\-4envat*k:rn .ri!iiJq.q'isi,.,q,ri?u
h.ah.....a
l-,tIt4r!
T-l--,^l^^: I exrt(titt(il
cLrinsi den,r:+rr irrr-'lrrl "Ranlan,, BBnetr. SiStem DtlCkSi Rr'nsi. r\r.rIrrr::e.'""c."' uurrb(iltt-i!r!'\r.
Campuran Menggunakan LED dan Fotodioada" tidak terdapat pada karya yang n..rn.:a!, l!i:airrtx:rn rrnlrrl-< t!tt nrner, lleir ,'5.!..' r'..i',,rri cenenaatohrran JLijl.iit;LtnriLi({lr
rii .;.iiiiil
nondntlat sql.q tiAqlr. tcrAqnrf rar{rJ(. (rrr.u IJLr.uu},*. iwiuGP.{r lzan.'a:l=rr ruJ(i (iusrr
Pr-i'rrrl!1'!i-tii
-!'2!'!n norrrlh JI.."a,
-l-ir-r:'f,i. ,iair rlitrt!ic
trieh
orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan rlri:rnr dril rr" nr r.:irlr :r
'{novakarta f}kt,rher
?01 1
Z"aruaL&lfin NIM:08620015
MOTTO
Saya tidak memiliki bakat tertentu Saya hanya ingin tahu (albert einstein)
I am convinced that he (God) does not play dice
v
PERSEMBAHAN Karya ini saya persembahkan untuk: Ayah dan ibu tercinta, terimakasih atas kasih sayang, perhatian, dan perjuangan yang tak akan mungkin terbalaskan. Do’a, dukungan, serta
motivasi
yang
memberikan semangat bagi saya untuk memberikan yang terbaik. Kakak tercinta Rahmawati Nurul Hidayati yang slalu aku repotin. Almamaterku tercinta terutama Program Studi Fisika UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta Teman-teman
Fisika
2008,
karena
kalian
telah
mengingatku dan mengakui keberadanku sehingga aku hidup,
sebab
kematianku
adalah
karena
kalian
melupakanku dan tidak lagi mengakui keberadaanku didunia ini.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah hirobbil‟alamin, segala puja dan puji bagi Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya dan nikmat atas pemberia-Nya sampai saat ini. Sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad Solallahu Alayhi Wassalam yang telah menyampaikan keyakinan, kebenaran, ilmu, dan janji-janji-Nya. Penyusunan skripsi dengan judul „Rancang Bangun Sistem Deteksi Bensin Campuran Menggunakan LED dan Fotodioda‟, dimaksudkan untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana strata satu di Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta. Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati perkenankanlah penyusun menghaturkan terima kasih yang tak terhingga kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Musya Asy‟arie, selaku Rektor UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 2. Bapak Prof. Dr. H. Akh. Minhaji, M.A., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 3. Ibu Nita Handayani, M.Si. selaku Ketua Program Studi Fisika, dan Penasehat Akademik, terimakasih atas dukungan dan semangat yang telah Ibu berikan.
vii
4. Bapak Frida Agung Rakhmadi, M.Sc. selaku pembimbing yang telah dengan sabar dan tekun memberikan saran dan kritik yang sangat membangun, serta memberikan bimbingan dengan penuh keikhlasan sehingga skripsi ini bisa terseleseikan. 5. Semua staf Tata Usaha dan karyawan di lingkungan Fakultas sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 6. Ayah, ibunda, dan kakak tercinta yang selalu memberikan segala dukungan, semangat dan nasehat, serta do‟a. 7. Teman-temanku FIS 08 (Sita, Anis, Tria, Rentang, Farida, Huda, Angga, Ella, Fransisko, Dani, Aulia, Nasrudin, Kholis, Rokhim). Terimakasih banyak atas keceriaan kebahagiaan dan kenangan indah yang telah kalian tanam dalam hidupku “Sukses Bersama”. Sukses buat kalian semua. 8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sampaikan satu persatu, semoga Allah senantiasa memberikan rahmat serta hidayah-Nya. Penulis hanya dapat berdoa semoga mereka mendapatkan balasan dari Allah Subhanahu Wa Ta’ala. Penulis berharap semoga karya sederhana ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menambah khasanah ilmu pengetahuan khususnya di bidang Sains. Aamiin ya Rabbal ‟Alamin Yogyakarta, 7 Oktober 2013
Penulis
viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ………………………………………………………….
i
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………..
ii
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ……………………………………
iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ……………………..
iv
HALAMAN MOTTO ………………………………………………………...
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ……………………………………………...
vi
KATA PENGANTAR ………………………………………………………...
vii
DAFTAR ISI ……………………………………………………………...…..
ix
ABSTRAK …………………………………...………………………………..
xv
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………….
1
I.1 Latar Belakang Masalah …….……………………………………...
1
I.2 Rumusan Masalah ……………….………………………………….
4
I.3 Batasan Masalah …………………………………………………….
4
I.4 Tujuan Penelitian ……………………………………………………
5
I.5 Manfaat penelitian …………………………………………………..
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA …………………………..………………....
7
2.2.1 Landasan Teori …………………………………………………...
8
2.2.1 Bahan Bakar Minyak (BBM) Premium …………………………
8
2.2.2 Bensin Campuran …………………………………………………
9
2.2.3 Cahaya Tampak ………………………………………………….
12
2.2.4 LED ………………………………………………………………..
14
2.2.5 Fotodioda …………………………………………………………..
16
ix
2.2.6 Karakterisasi Sensor ……………………………………………...
18
2.2.7 Mikrokontroler ATMega16 ……………………………………..
26
BAB III METODE PENELITIAN ………….……………………………......
30
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian …..……………………………….....
30
3.2 Alat dan Bahan …………………..……………………………….....
30
3.3 Prosedur Kerja Penelitian ……..…………………………………...
31
3.3.1 Karakterisasi fotodioda ……………………………………....
32
3.3.2 Pembuatan sistem akuisisi data ………………………….......
34
3.3.3 Pembuatan sampel latih ………………………………………
37
3.3.4 Pengambilan data dari sampel latih ……………………........
39
3.3.5 Pengolahan dan analisis data ………………………………...
39
3.3.6 Pembuatan sistem deteksi …………………………………....
40
3.3.7 Pembuatan sampel uji ………………………………………..
41
3.3.8 Implementasi sistem deteksi pada sampel uji ……………....
41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………….…………………………
42
4.1 Hasil Penelitian …..…………………………………………………
42
4.1.1 Karakterisasi fotodioda …………………………………….....
42
4.1.2 Sistem akuisisi data …………………………............................
43
4.1.3 Pengolahan data sampel latih …………………………………
45
4.1.4 Analisis data sampel latih ……………………………………..
45
4.1.5 Pembuatan sistem deteksi ……………………………………..
46
4.1.6 Implementasi sistem deteksi pada sampel uji ………………..
46
x
4.2 Pembahasan …………………..……………………………………...
47
4.1.1 Karakterisasi fotodioda …………………………………….....
47
4.1.2 Pembuatan sistem akuisisi data …………………………........
48
4.1.3 Pengolahan dan analisis data sampel latih …………………..
51
4.1.5 Pembuatan sistem deteksi ……………………………………..
53
4.1.6 Implementasi sistem deteksi pada sampel uji ………………..
53
BAB V PENUTUP ………….……………………………..............................
55
5.1 Kesimpulan …..……………………………………………………....
55
5.2 Saran …………………..…………………………………………......
56
DAFTAR PUSTAKA ……………..………….………………………………
57
LAMPIRAN ……………..………….………………………………………….
60
xi
DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Perkembangan jumlah kendaraan bermotor menurut jenis sepeda motor tahun 2000-2011 ……………………………………
2
Tabel 2.1 Jenis bahan bakar, nilai oktan dan rasio kompresi ………….......
11
Tabel 2.2 Jenis kendaraan Yamaha, Honda dan nilai rasio kompresi.…….
11
Tabel 2.3. Pedoman penentuan kuat lemahnya hubungan …..………….....
22
Tabel 3.1 Alat untuk membuat sistem deteksi ……………………………....
30
Tabel 3.2 Bahan untuk membuat sistem deteksi…………………………….
31
Tabel 3.3 Pengukuran pencampuran bensin premium dengan minyak goreng bekas……………………………………………………….
38
Tabel 3.4 Implementasi alat deteksi pada sampel uji ………………………
41
Tabel 4.1 Sampel latih bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas ……………………………………………………….
45
Tabel 4.2 Persentase keberhasilan pengujian sistem deteksi ………………
46
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagan spektrum cahaya tampak …………………...…..……...
12
Gambar 2.2 Bagan proses serapan didalam bahan …………………………
13
Gambar 2.3 LED ………………………………………………………….......
15
Gambar 2.4 Fotodioda ………………………………………………………..
18
Gambar 2.5 (a). Grafik linieritas, (b) grafik nonlinieritas .………………...
22
Gambar 2.6 Grafik penentuan repeatability error ………………….…........
25
Gambar 2.7 Kondisi saturasi …………………………………………………
26
Gambar 2.8 Pin-pin ATMega16 kemasan 40-pin .…………………....……..
28
Gambar 3.1 Diagram alir prosedur penelitian secara umum ………….......
32
Gambar 3.2 Diagram alir prosedur pembuatan perangkat keras …………
34
Gambar 3.3 Desain rangkaian komponen utama ………………………......
35
Gambar 3.4 Diagram alir prosedur pembuatan perangkat lunak …………
37
Gambar 3.5 Diagram alir prosedur pembuatan bensin campuran.……….
37
Gambar 3.6 Diagram alir prosedur perangkat lunak sistem deteksi ……..
40
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara intensitas cahaya (lux) dengan tegangan (volt) …………………………………………...…...
42
Gambar 4.2 Sistem akuisisi data bagian atas ………………………………
44
Gambar 4.3 Sistem akuisisi data bagian bawah ………………………...…
44
Gambar 4.4 Hasil analisis data sampel latih bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas ………..……………………
xiii
45
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Tabel hubungan antara intensitas cahaya dengan tegangan ……………………………………………………….
60
Lampiran 2 Tabel perhitungan repeatabilitas ……………………………..
62
Lampiran 3 Perhitungan repeatabilitas ……………………………………
64
Lampiran 4 Gambar pembutan sistem akuisis data ………………………
65
Lampiran 5 Listing program akuisisi data ………………………………...
68
Lampiran 6 Tabel data sampel latih bensin murni dan variasi bensin campuran minyak goreng bekas …………..…………………
70
Lampiran 7 Gambar sampel latih bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas………………………………………….
73
Lampiran 8 Gambar sistem deteksi bensin campuran …………………...
77
Lampiran 9 Listing program sistem deteksi bensin campuran……….......
78
Lampiran 10 Tabel implementasi sistem deteksi ………………....………..
80
Lampiran 11 Perhitungan persentase keberhasilan ……….........................
82
Lampiran 12 Gambar sampel uji bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas ………...................................................
83
Lampiran 13 Perhitungan Koefesien atenuasi linear μatt,l ………...............
86
xiv
RANCANG BANGUN SISTEM DETEKSI BENSIN CAMPURAN MENGGUNAKAN LED DAN FOTODIODA Zaenal Arifin 08620015 ABSTRAK Telah dibuat sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik fotodioda, membuat sistem deteksi bensin campuran, mengimplementasi sistem deteksi pada sampel bensin murni dan bensin campuran. Proses karakterisasi fotodioda dilakukan dengan cara memvariasikan intensitas cahaya dari cahaya LED. Pada pembuatan sistem deteksi rangkaian sensor memanfaatkan pembagi tegangan dengan menempatkan fotodioda segaris lurus dengan LED, kemudian diuji pada sampel uji. Program yang dipakai untuk mengoperasikan mikrokontroler ATMega16 sebagai pengolah keluaran informasi data sampel latih menggunakan program aplikasi BASCOM-AVR. Hasil karakterisasi sensor menunjukan sensor memiliki fungsi transfer y = 0,16x0,8, nilai koefisien kolerasi linear sebesar 0,99, memiliki sensitivitas sebesar 0,8 volt/lux, repeatabilitas sebesar 99,69%, zero offset sebesar 0,16 volt, dan saturasi berada pada ≥ 74 lux. Sistem deteksi yang telah dibuat menampilkan tulisan pada LCD “murni” untuk bensin murni dan menampilkan tulisan “campuran” untuk bensin campuran. Hasil persentase keberhasilan implementasi sistem deteksi pada bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas sebesar 100%. Kata kunci: bensin murni, bensin campuran minyak goreng bekas, fotodioda, LED.
xv
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah Bensin premium merupakan salah satu jenis bahan bakar yang banyak digunakan oleh kalangan masyarakat di Negara Indonesia. Menurut data Dinas Pelayanan Pajak DKI Jakarta 2011, jumlah total kendaraan yang menggunakan BBM premium di DKI Jakarta berjumlah 6.154.523 unit kendaraan yang meliputi mobil sedan, jeep, pick up, minibus, van, truk, mikrolet, kendaraan roda tiga, sepeda motor dan kendaraan alat berat (Maryati, 2012). Direktur pengolahan Pertamina Edi setianto mengatakan Pertamina hanya mampu memenuhi 12 juta kiloliter premium dan 500 ribu kiloliter pertamax per tahun (Mia, 2012). Pertamina memperkirakan, konsumsi premium bersubsidi pada 2012 pasca pembatasan akan mencapai 21,9 juta kiloliter per tahun (Mia, 2012). Peningkatan konsumsi bensin premium akan meningkat disebabkan peningkatan jumlah pengguna sepeda motor dari tahun ketahun. Dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Perkembangan jumlah kendaraan bermotor menurut jenis sepeda motor tahun 2000-2011 (Badan Pusat Statistik Indonesia, 2011)
Tahun 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Sepeda Motor 13,563,017 15,275,073 17,002,330 19,976,376 23,061,021 28,531,831 32,582,758 41,95,5128 47,683,681 52,767,093 61,078,188 68,839,341
Peningkatan kebutuhan bahan bakar bensin premium merupakan peluang bisnis, baik bagi pengusaha maupun bagi masyarakat dengan cara menjual bensin eceran. Penjual kaki lima menjualkan bensin dengan harga Rp.5.000,00
per liter. Alasannya sederhana, antrean panjang selain
membuat capek, tentu membuat orang terlambat, baik yang hendak ke kantor maupun urusan lain yang perlu cepat untuk mempermudah mengisi bensin (Adi, 2012). Namun demikian, ada beberapa oknum yang melakukan tindakan tidak baik, yakni mencampur atau mengoplos bensin premium murni dengan bahan lain untuk mencari keuntungan pribadi. Oknum pedagang melakukan pengoplosan dengan menggunakan
campuran air
(Yoris,
2012). Ada juga yang mencampurkan bahan bakar bioetanol dengan minyak goreng bekas dimana semakin banyak minyak goreng bekas yang
2
dicampur maka akan mempengaruhi penurunan nilai kalor bakar (Tazi, 2011). Keadaan tersebut tidak boleh diabaikan mengingat bahaya akan bensin campuran yang dapat merusak kinerja mesin kendaraan (Shafii dan Harmadi, 2007). Oleh karena itu perlu dihindari menggunakan bensin premium yang tercampur. Sementara itu, pihak produsen tidak dapat melakukan pengawasan
secara menyeluruh terhadap pedagang bensin
eceran. Bensin campuran tidak mudah dibedakan dengan bensin premium yang dijual di SPBU oleh produsen. Dibutuhkan keahlian khusus untuk membedakan antara bensin campuran atau tidak tercampur, biasanya yang memiliki keahlian tersebut
orang
tersebut sudah sering berinteraksi
dengan besin baik itu dicampur maupun murni. Pengukuran yang telah dilakukan adalah dengan Uji Kemurnian Bensin di SPBU dan Pengecer Se-Kota Padang dengan Metode Spektroskopi Serapan Atom Merkuri yang dilakukan oleh Shafii (2007) dan Harmadi untuk membedakan bensin itu murni atau tercampur. Bila menggunakan alat tersebut dibutuhkan waktu yang lama untuk mengetahui hasil dari apakah bensin itu tercampur atau murni, dan tidak semua orang dapat melakukan hal tersebut. Oleh karena itu diperlukan sebuah sistem deteksi sederhana yang mampu mendeteksi tingkat kemurnian bensin untuk membedakan apakah bensin itu murni atau tercampur yang dapat digunakan dengan mudah dan tanpa membutuhkan waktu yang lama untuk mendapatkan hasil apakah
3
bensin itu tercampur atau murni. Sistem pendeteksian bensin campuran ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan LED dan fotodioda. LED yang digunakan adalah LED super bridge yang memancarkan cahaya biru dan fotodioda yang bekerja untuk menangkap banyaknya cahaya yang menembus cairan bensin. Sistem deteksi LED dan fotodioda ini akan dirancang untuk memudahkan para pengguna bensin premium untuk mendeteksi kemurniannya yang hasilnya langsung didapat dan portable.
1.2. Rumusan Penelitian Berdasarkan uraian latar belakang, maka permasalahan yang diteliti dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : 1.
Bagaimanakah karakterstik
fotodioda sehingga dapat digunakan
sebagai sistem deteksi untuk bensin campuran? 2.
Bagaimanakah membuat seperangkat sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda?
3.
Berapakah persentase keberhasilan sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda?
1.3. Batasan Penelitian Ruang lingkup Penelitian dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Bensin campuran yang dijadikan objek penelitian ini adalah bensin premium dicampur minyak goreng bekas dengan pencampuran 5%, 10%, 15%, dan 20%.
4
2.
Sensor yang digunakan adalah fotodioda 5 mm yang memiliki respon terhadap penangkapan cahaya.
3.
Karakterisasi fotodioda pada penelitian adalah karakteristik statis meliputi, fusngsi transfer, hubungan input dan output, sensitivitas, repeatabilitas dan saturasi.
4.
Sistem yang digunakan berbasis mikrokontroler ATMega16 yang berfungsi untuk mengontrol operasi sistem.
5.
Sistem ini akan menampilkan hasil keluaran tulisan pada LCD ketika mendeteksi adanya kandungan campuran.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1.
Mengkarakterisasi fotodioda yang digunakan sebagai alat pendeteksi bensin campuran.
2.
Membuat sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda.
3.
Menguji sistem deteksi pada bensin murni dan bensin campuran.
1.5. Manfaat Penelitian Sistem deteksi bensin campuran yang akan dikembangkan ini diharapkan dapat menjadi alat bantu bagi masyarakat yang menggunakan bahan bakar bensin premium untuk menghindari membeli bensin premium tercampur minyak goreng bekas yang dapat merusak mesin kendaraan.
5
Sistem deteksi ini dapat membantu badan pengawas perdagangan untuk menertibkan para pedagang bensin eceran yang menjual bensin premium dengan curang yang dapat meresahkan masyarakat pengguna bensin premium.
6
55
BAB V PENUTUP 5.1. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diberikan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan yakni : 1. Karakterisasi sensor fotodioda pada penelitian ini diperoleh beberapa variabel karakterisasi berturut-turut sebagai berikut : fungsi transfer y = 0,16x0,8, nilai koefisien kolerasi linear sensor sebesar 0,99, sensitivitas 0,8 volt/lux, repeatability 99,69%, zero offset sebesar 0,16 volt, dan saturasi berada pada intensitas cahaya ≥ 74 lux. 2. Telah dibuat seperangkat sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda yang mampu mendeteksi bensin campuran minyak goreng bekas. 3. Implementasi sistem deteksi ini memiliki persentase keberhasilan dalam mengenali bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas baik yakni dengan persentase keberhasilan sebesar 100%.
5.2 Saran Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah diperoleh disadari bahwa sistem deteksi bensin campuran menggunakan LED dan fotodioda yang
telah
dibuat
memiliki
kekurangan.
Oleh
sebab
itu,
untuk
mengembangkannya menjadi alat yang lebih sempurna disarankan untuk dilakukan beberapa hal sebagai berikut: 1. Melakukan perbandingan wadah sampel dari silinder dengan persegi. 2. Membandingkan variasi warna LED atau mengganti dengan laser. 3. Menggunakan sensor yang berseri lain supaya mengetahui perbedaan kepekaan sensor dalam merespon masukan yang diberikan. 4. Mengimplementasikan sistem deteksi ini pada objek yang lain.
56
57
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16 Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR). Informatika, Bandung. Adi, Kurniawan. 2012. Bensin Eceran Jadi Pilihan. beritapagi.co.id diakses 1 Februari 2013 dari http://beritapagi.co.id/read/2012/05/bensin-eceranjadi-pilihan.html. Atmel. 2002. www. Atmel.com/datashet ATMega16. Diakses 7 Februari 2013 dari http://www.Atmel.com/datashet ATMega16. Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. 2012. Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut Jenis tahun 1987-2011. diakses 1 Februari 2013 dari http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php?tabel=1&daftar=1&id_subyek=1 7¬ab=12. Bambang. 2005. Membaca dan Mengidentifikasi Komponen Elektronika. Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Fraden, Jacob. 2003. Hanbook of Modern Sensor Physics, Designs, and Aplications, Third Edition. United States of America: Springer-Verlag. Gani, C.M.A. 2011. Sensor Fotodioda. Jurusan Fisika. Laboratorium Bidang Instrumentasi Dan Elektronika. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya. Iwan. 2012. Awas Bensin Oplosan Di Kota Palembang, Bahteranews.com diakses 4 Februari 2013 dari http://bharatanews.com/berita-2102-awasbensin-oplosan-di-kota-palembang.html. Krane.S, Kenneth. 2006. Fisika Moderen, Jakarta. Universitas Indonesia Kharis. 2013. Rancang Bangun Sistem Deteksi Kebisingan Sebagai Media Kontrol Kenyamanan Ruangan Perpustakaan. (Tugas Akhir), Program Studi Fisika, Univesitas Islam Negri Sunan Kalijaga, Yogyakarta. Leroy, C dan Rancoita, P.G., 2004. Radiation Interaction In Matter and Detection, World Scientific Publishing, Ltd., London. Maryati. 2012. Jumlah kendaraan di Jakarta capai 6,1 juta unit, Antara News.com diakses 1 Februari 2013 dari http://www.antaranews.com/berita/338778/jumlah-kendaraan-di-jakartacapai-61-juta-unit.
Mia. 2012. Premium Subsidi Dibatasi, Pertamina Tambah Impor Pertamax. liputan6.com . diakses 3 Maret 2013 dari http://ads.liputan6.com/www/delivery/ck.php?n=a4b2c09a&cb=INS ERT_RANDOM_NUMBER_HERE' target='_blank'>
58
Merkuri. (Artikel) Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Sugiyono. 2007. Statistika untuk Penelitian. Penerbit : Alfabeta, Jakarta. Tazi, Imam. 2011 Uji Kalor Bahan Bakar Campuran Bioetanol Dan Minyak Goreng Bekas. Jurnal Neutrino, vol.3, no.2, april 2011. Tofik. 2011. Ngoplos BBM Premium + Pertamax, Tmco.com diakses 7 Februari 2013 dari http://tmcblog.com/2011/03/26/ngoplos-bbm-premiumpertamax-ide-menarik/. Trisnobudi, Amoranto dan Hamidah, Elit .D. 2005. Pengukuran Kadar Minyak Tanah Dalam Bensin Oplosan Menggunakan Metode Ultrasonik. Jurnal Instrumentasi, Vol. 29 No. 2 Juli 2005. Yoris. 2012. Jual Bensin Eceran, Rudi Digimbali. harianorbit.com diakses 1 Februari 2013 dari http://www.harianorbit.com/jual-bensin-eceran-rudidigimbali/.
59
60
LAMPIRAN Lampiran 1 Tabel Hubungan antara intensitas cahaya (lux) dengan tegangan (volt) V V1 V2 V3 rataLuxmeter (volt) (volt) (volt) rata (volt) 2 0.226 0.228 0.227 0.227 4 0.446 0.461 0.443 0.450 6 0.608 0.615 0.613 0.612 8 0.881 0.88 0.882 0.881 10 1.023 1.025 1.024 1.024 12 1.246 1.244 1.248 1.246 14 1.404 1.402 1.403 1.403 16 1.628 1.626 1.63 1.628 18 1.876 1.872 1.874 1.874 20 2.055 2.054 2.053 2.054 22 2.21 2.211 2.214 2.211 24 2.323 2.322 2.325 2.323 26 2.515 2.512 2.51 2.512 28 2.682 2.686 2.684 2.684 30 2.792 2.793 2.795 2.793 32 2.882 2.886 2.884 2.884 34 2.924 2.928 2.926 2.926 36 3.014 3.016 3.012 3.014 38 3.058 3.059 3.057 3.058 40 3.245 3.248 3.247 3.246 42 3.33 3.334 3.33 3.331 44 3.398 3.399 3.397 3.398 46 3.402 3.404 3.402 3.403 48 3.456 3.453 3.453 3.454 50 3.482 3.483 3.483 3.483 52 3.652 3.648 3.652 3.651 54 3.725 3.726 3.727 3.726 56 3.821 3.822 3.821 3.821 58 4.022 4.023 4.025 4.023 60 4.222 4.222 4.222 4.222 62 4.332 4.332 4.332 4.332 64 4.452 4.452 4.452 4.452 66 4.524 4.524 4.524 4.524 68 4.628 4.628 4.628 4.628 70 4.85 4.85 4.85 4.85 72 4.93 4.93 4.93 4.93
V1 Luxmeter (volt) 74 76 78 80
4.93 4.93 4.93 4.93
V2 (volt)
V3 (volt)
4.93 4.93 4.93 4.93
4.93 4.93 4.93 4.93
61
V ratarata (volt) 4.93 4.93 4.93 4.93
Lampiran 2 Tabel perhitungan repeatabilitas V1 dengan V2 V1 lux V2 (volt) Vmak-Vmin (volt) (volt) 2 0.226 0.228 -0.002 4 0.446 0.461 -0.015 6 0.608 0.615 -0.007 8 0.881 0.88 0.001 10 1.023 1.025 -0.002 12 1.246 1.244 0.002 14 1.404 1.402 0.002 16 1.628 1.626 0.002 18 1.876 1.872 0.004 20 2.055 2.054 0.001 22 2.21 2.211 -0.001 24 2.323 2.322 0.001 26 2.515 2.512 0.003 28 2.682 2.686 -0.004 30 2.792 2.793 -0.001 32 2.882 2.886 -0.004 34 2.924 2.928 -0.004 36 3.014 3.016 -0.002 38 3.058 3.059 -0.001 40 3.245 3.248 -0.003 42 3.33 3.334 -0.004 44 3.398 3.399 -0.001 46 3.402 3.404 -0.002 48 3.456 3.453 0.003 50 3.482 3.483 -0.001 52 3.652 3.648 0.004 54 3.725 3.726 -0.001 56 3.821 3.822 -0.001 58 4.022 4.023 -0.001 60 4.222 4.222 0 62 4.332 4.332 0 64 4.452 4.452 0 66 4.524 4.524 0 68 4.628 4.628 0 70 4.85 4.85 0 72 4.93 4.93 0
62
lux 74 76 78 80
V1 (volt) 4.93 4.93 4.93 4.93
V2 (volt) 4.93 4.93 4.93 4.93
63
Vmak-Vmin (volt) 0 0 0 0
Lampiran 3 Perhitungan repeatabilitas Repeatabilitas
99.69574037
64
Lampiran 4 Gambar pembuatan sistem akuisisi data
Gambar 1. Rangkaian pembagi tegangan
Gambar 2. Rangkaian sistem minimum sistem deteksi
65
Gambar 3. Rangkaian sistem minimum dilarutkan pada PCB
Gambar 4. Pemasangan komponen pada PCB
66
Gambar 5. Penyolderan rangkaian sistem minimum pada PCB
67
Lampiran 5 Listing program akuisisi data --------------------deklarasi untuk compiler--------------Sregfile = "m16def.dat" Scrystal = 12000000 ------------deklarasi antarmuka LCD dan tamoilan LCD------Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.2 , Db5 = Portc.3 , Db6 = Portc.4 , Db7 = Portc.5 , E = Portc.1 , Rs = Portc.0 Config Lcd = 16 * 2 Config Lcdbus = 4 -------------------deklarasi untuk ADC-------------------Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc Start Adc ---------------deklarasi dori dimension-------------------Dim Data_adc As Integer , Adc_convert As Single , Adc_string As String * 10 Dim Data_adc2 As Integer , Adc_convert2 As Single , Adc_string2 As String * 10 Dim Nilai_lux As Single ------------------------ tampilan 1----------------------------------------------- tampilan 1-----------------------Cursor Off Locate 1 , 1 Lcd "Bismillah" Wait 2 Cls Locate 1 , 1 Lcd "zaenal" Locate 2 , 1 Lcd "arifin" Wait 2 ------------------------progaram utama--------------------Do Data_adc = Getadc(0) Adc_convert = Data_adc / 1024 Adc_convert = Adc_convert * 4.93 Adc_convert = Adc_convert – 0.0583 Adc_convert = Adc_convert / 0.67506 Adc_string = Fusing(adc_convert , "#.##") Data_adc2 = Getadc(1) Adc_convert2 = Data_adc2 / 1024 Adc_convert2 = Adc_convert2 * 4.93 68
Adc_string2 = Fusing(adc_convert2 , "#.##") -----------------------------tampilan 2--------------------Locate 1 , 1 Lcd "LED = " ; Adc_string2 Locate 2 , 1 Lcd "LUX = " ; Adc_string Waitms 200 Cls
69
Lampiran 6 ∑
√
∑
⃗
Tabel data sampel latih bensin murni dan variasi bensin campuran minyak goreng bekas Tabel 1 Bensin Murni ⃗⃗⃗⃗⃗ -V1 ⃗⃗⃗⃗⃗ -V2 V2 No V1(volt) (volt) (volt) (volt) 1 2.369 0.007208 2.404 6.241E-05 2 2.442 0.000142 2.396 1E-08 3 2.275 0.032005 2.404 6.241E-05 4 2.412 0.001756 2.388 6.561E-05 5 2.383 0.005027 2.394 4.41E-06 6 2.322 0.017398 2.403 4.761E-05 7 2.284 0.028866 2.386 0.00010201 8 2.308 0.021287 2.388 6.561E-05 9 2.352 0.010384 2.396 1E-08 10 3.392 0.880032 2.402 3.481E-05 Rata-rata 2.4539 0.105625 2.3961 0.002223361 (⃗ ) = (2.37476667±0.04936743)
70
V3 (volt) 2.113 2.282 2.116 2.294 2.262 2.426 2.116 2.426 2.282 2.426 2.2743
⃗⃗⃗⃗⃗ -V3 (volt) 0.026018 5.93E-05 0.025059 0.000388 0.000151 0.023013 0.025059 0.023013 5.93E-05 0.023013 0.040254
Tabel 2 Campuran Minyak Goreng 5% ⃗⃗⃗⃗⃗ -V1 ⃗⃗⃗⃗⃗ -V2 V1 V2 No (volt) (volt) (volt) (volt) 1 1.654 3.025E-05 1.52 0.01199 2 1.684 0.0012602 1.582 0.002256 3 1.683 0.0011903 1.836 0.042642 4 1.654 3.025E-05 1.719 0.00801 5 1.607 0.0017223 1.524 0.01113 6 1.628 0.0004203 1.836 0.042642 7 1.653 2.025E-05 1.524 0.01113 8 1.607 0.0017223 1.519 0.01221 9 1.684 0.0012602 1.652 0.000506 10 1.631 0.0003063 1.583 0.002162 Rata-rata 1.6485 0.009406 1.6295 0.040094 ⃗ ( ) = (1.678433±0.02068)
V3 (volt) 1.805 1.775 1.761 1.752 1.803 1.761 1.775 1.686 1.694 1.761 1.7573
⃗⃗⃗⃗⃗ -V3 (volt) 0.002275 0.000313 1.37E-05 2.81E-05 0.002088 1.37E-05 0.000313 0.005084 0.004007 1.37E-05 0.012539
Tabel 3 Campuran Minyak Goreng 10% ⃗⃗⃗⃗⃗ -V1 ⃗⃗⃗⃗⃗ -V2 V1 V2 No (volt) (volt) (volt) (volt) 1 1.055 0.000213 1.028 4.356E-05 2 1.023 0.000303 1.026 2.116E-05 3 1.058 0.00031 1.014 5.476E-05 4 1.019 0.000458 1.024 6.76E-06 5 1.036 1.94E-05 1.016 2.916E-05 6 1.058 0.00031 1.026 2.116E-05 7 1.023 0.000303 1.014 5.476E-05 8 1.055 0.000213 1.028 4.356E-05 9 1.019 0.000458 1.022 3.6E-07 10 1.058 0.00031 1.016 2.916E-05 Rata-rata 1.0404 0.005673 1.0214 0.001839082 ⃗ ( ) = (1.0191±0.00575873)
71
V3 (volt) 0.918 1.014 0.996 0.994 1.022 1.016 0.982 1.013 0.983 1.017 0.9955
⃗⃗⃗⃗⃗ -V3 (volt) 0.006006 0.000342 2.5E-07 2.25E-06 0.000702 0.00042 0.000182 0.000306 0.000156 0.000462 0.009764
Tabel 4 Campuran Minyak Goreng 15% ⃗⃗⃗⃗⃗ -V1 ⃗⃗⃗⃗⃗ -V2 V1 V2 No (volt) (volt) (volt) (volt) 1 0.767 3.364E-05 0.888 0 2 0.791 0.0003312 0.906 0.000324 3 0.72 0.0027878 0.872 0.000256 4 0.752 0.0004326 0.904 0.000256 5 0.764 7.744E-05 0.892 0.000016 6 0.792 0.0003686 0.846 0.001764 7 0.824 0.0026214 0.888 0 8 0.792 0.0003686 0.906 0.000324 9 0.774 1.44E-06 0.902 0.000196 10 0.752 0.0004326 0.876 0.000144 Rata-rata 0.7728 0.0091016 0.888 0.006037 (⃗ ) = (0.823667 ±0.00951)
V3 (volt) 0.782 0.864 0.824 0.768 0.862 0.824 0.764 0.768 0.782 0.864 0.8102
⃗⃗⃗⃗⃗ -V3 (volt) 0.000795 0.002894 0.00019 0.001781 0.002683 0.00019 0.002134 0.001781 0.000795 0.002894 0.013391
Tabel 5 Campuran Minyak Goreng 20% ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ -V2 V1 V2 -V1 No (volt) (volt) (volt) (volt) 1 0.576 6.08E-05 0.479 0.00082369 2 0.588 0.000392 0.508 9E-08 3 0.557 0.000125 0.557 0.00243049 4 0.545 0.000538 0.482 0.00066049 5 0.582 0.00019 0.524 0.00026569 6 0.524 0.001954 0.479 0.00082369 7 0.588 0.000392 0.526 0.00033489 8 0.564 1.76E-05 0.516 6.889E-05 9 0.576 6.08E-05 0.524 0.00026569 10 0.582 0.00019 0.482 0.00066049 Rata-rata 0.5682 0.006601 0.5077 0.008389213 (⃗ ) = (0.57473333±0.00878465)
Catatan : E adalah 10^
72
V3 (volt) 0.698 0.703 0.667 0.662 0.624 0.646 0.654 0.598 0.603 0.628 0.6483
⃗⃗⃗⃗⃗ -V3 (volt) 0.00247 0.002992 0.00035 0.000188 0.00059 5.29E-06 3.25E-05 0.00253 0.002052 0.000412 0.011364
Lampiran 7 Gambar sampel latih bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas
Gambar 1. Sampel latih bensin murni
Gambar 2. Sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 5%
73
Gambar 3. 3 Sampel latih bensin murni dari kiri ke kanan dengan 3 sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 5%
Gambar 4. Sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 10%
74
Gambar 5. Sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 15%
Gambar 6. 3 Sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 10% dan 3 sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 15% dari kiri ke kanan
75
Gambar 7. Sampel latih bensin campuran minyak goreng bekas 20%
76
Lampiran 8 Gambar sistem deteksi bensin campuran
Gambar. Sistem deteksi bensin campuran menggunkan LED dan fotodioda
77
Lampiran 9 Listing program sistem deteksi bensin campuran ------------------------ tampilan 1-----------------------Cursor Off Locate 1 , 1 Lcd "Bismillah" Wait 1 Cls Locate 1 , 1 Lcd " skripsi" Locate 2 , 1 Lcd " zaenal arifin" Wait 2 ------------------------progaram utama--------------------Cls Do Data_adc = Getadc(0) Adc_convert = Data_adc / 1024 Adc_convert = Adc_convert * 4.93 Adc_convert = Adc_convert – 0.0583 Adc_convert = Adc_convert / 0.6751 Adc_string = Fusing(adc_convert , "#.##") Data_adc2 = Getadc(1) Adc_convert2 = Data_adc2 / 1024 Adc_convert2 = Adc_convert2 * 4.93 Adc_string2 = Fusing(adc_convert2 , "#.##") If Adc_convert < 2.113 Then Cls Locate 1 , 4 Lcd " campuran " Wait 1 Cls Wait 1 End If If Adc_convert > 2.442 Then Cls -----------------------------tampilan 2--------------------Locate 1 , 4 Lcd " campuran " Wait 1 Cls Wait 1 End If
78
If Adc_convert ≥ 2.113 And Adc_convert ≤ 2.442 Then Cls Locate 1 , 4 Lcd " murni " Wait 1 Cls Wait 1 End If Loop Return
79
Lampiran 10 Tabel implementasi sistem deteksi pada sampel uji Tabel 1
Tabel 2
Bensin Premium Murni No Bensin Indikator 1 1 MURNI 2 2 MURNI 3 3 MURNI 4 4 MURNI 5 5 MURNI 6 6 MURNI 7 7 MURNI 8 8 MURNI 9 9 MURNI 10 10 MURNI
Bensin Premium Campuran Minyak Goreng Bekas 5% No Bensin Indikator 1 1 CAMPURAN 2 2 CAMPURAN 3 3 CAMPURAN 4 4 CAMPURAN 5 5 CAMPURAN 6 6 CAMPURAN 7 7 CAMPURAN 8 8 CAMPURAN 9 9 CAMPURAN 10 10 CAMPURAN
Tabel 3 Bensin Premium Campuran Minyak Goreng Bekas 10% No Bensin Indikator 1 1 CAMPURAN 2 2 CAMPURAN 3 3 CAMPURAN 4 4 CAMPURAN 5 5 CAMPURAN 6 6 CAMPURAN 7 7 CAMPURAN 8 8 CAMPURAN 9 9 CAMPURAN 10 10 CAMPURAN
80
Tabel 4
Tabel 5
Bensin Premium Campuran Minyak Goreng Bekas 15% No Bensin Indikator 1 1 CAMPURAN 2 2 CAMPURAN 3 3 CAMPURAN 4 4 CAMPURAN 5 5 CAMPURAN 6 6 CAMPURAN 7 7 CAMPURAN 8 8 CAMPURAN 9 9 CAMPURAN 10 10 CAMPURAN
Bensin Premium Campuran Minyak Goreng Bekas 20% No Bensin Indikator 1 1 CAMPURAN 2 2 CAMPURAN 3 3 CAMPURAN 4 4 CAMPURAN 5 5 CAMPURAN 6 6 CAMPURAN 7 7 CAMPURAN 8 8 CAMPURAN 9 9 CAMPURAN 10 10 CAMPURAN
81
Lampiran 11 Perhitungan Persentase keberhasilan alat deteksi a.
Pada bensin murni Persentase (%)
= =
x 100%
= 100% b.
Pada bensin campuran 5% Persentase = (%) =
x 100%
= 100% c.
Pada bensin campuran 10% Persentase = (%) =
x 100%
= 100% d.
Pada bensin campuran 15 3% Persentase = (%) = x 100% = 100%
e.
Pada bensin campuran 20% Persentase = (%) =
x 100%
= 100%
82
Lampiran 12 Gambar sampel uji bensin murni dan bensin campuran minyak goreng bekas
Gambar 1. Sampel uji bensin murni sistem deteksi
Gambar 2. Sampel uji bensin campuran minyak goreng bekas 5% sistem deteksi
83
Gambar 3. Sampel uji bensin campuran minyak goreng bekas 5% sistem deteksi
Gambar 4. Sampel uji bensin campuran minyak goreng bekas 5% sistem deteksi
84
Gambar 5. Sampel uji bensin campuran minyak goreng bekas 5% sistem deteksi
85
Lampiran 13
Perhitungan koefesien atenuasi linear μatt,l ln
x
diket : I0 = 2,54 volt X = 1 cm = 0,068 x10-2 m
bensin murni =
bensin campuran minyak goreng bekas 5% =
= 0,41 x10-2 m bensin campuran minyak goreng bekas 10%
=
= 0,91x10-2 m bensin campuran minyak goreng bekas 15%
=
= 1,12x10-2 m bensin campuran minyak goreng bekas 20%
=
= 1.48x10-2 m
86
y = 0.16224 * x^(0.80297) R= 0.99303 5
Tegangan
4
3
2
1
0 0
20
40
60
Intensitas Cahaya
87
80
100
